2022-2023学年山东省枣庄市第三中学高二上学期期末模拟物理试题含解析

  枣庄三中2022高二年级期末模拟考试

物理试题

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试用时90分钟。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡和答题纸规定的地方。

第Ⅰ卷（选择题 共40分）

注意事项：第1卷共12小题，1-8题每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。9-12题每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，多个选项符合题目要求。全选对的得4分，选对但选不全者，得2分，有选错的得0分。每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1. 火箭发射后，在升空过程中向后喷出高速燃气，从而获得较大前进速度。燃料耗尽时，火箭达到最大速度，火箭最大速度的制约因素是（  ）

A. 火箭初始质量和喷出气体速度

B. 火箭初始质量和喷出气体总质量

C. 火箭喷出气体总质量和喷气速度

D. 火箭喷气速度和火箭始末质量比

【答案】D

【解析】

【详解】分别用M、m表示火箭初始质量和燃料耗尽时的质量，表示喷气速度大小，火箭喷气过程动量守恒，有

解得

故火箭最大速度的制约因素是火箭喷气速度和火箭始末质量比

故选D。

2. 已知通电长直导线周围某点的磁感应强度，即磁感应强度B与导线中的电流I成正比，与该点到导线的距离r成反比。如图所示，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，在两导线中均通有大小相等方向相反的电流时，两长直导线P和Q连线中点a处的磁感应强度大小为，则到P、Q距离均等于间距的b点的磁感应强度的大小为（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】两通电长直导线P和Q在a点产生磁场的磁感应强度大小相等方向相同，由a处的磁感应强度大小为，知通电直导线P和Q单独存在时在a点产生磁场的磁感应强度大小为，由知通电直导线P和Q单独存在时在b点产生磁场的磁感应强度大小为，方向如图所示，夹角为120°，由平行四边形定则得，b点的磁感应强度大小为，故B正确。

故选B。

3. 惠更斯利用摆的等时性原理制成了第一座摆钟．如图甲所示为日常生活中我们能见到的一种摆钟，图乙所示为摆的结构示意图，圆盘固定在摆杆上，螺母可以沿摆杆上下移动．在甲地走时准确的摆钟移到乙地未做其他调整时摆动加快了，下列说法正确的是（　　）

A. 甲地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向下移动

B. 甲地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向上移动

C. 乙地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向下移动

D. 乙地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向上移动

【答案】C

【解析】

【详解】由甲地到乙地摆动加快则说明周期变小，因T＝2π，则重力加速度变大，要使周期不变小，则应增加摆长，即将螺母适当向下移动．

ABD.由上分析可知，ABD错误；

C.由上分析可知，C正确．

4. 如图（a）为简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点，图（b）为质点Q的振动图像，下列说法正确的说法是（　　）

A. 在时，质点P向y轴正方向运动

B. 在时，质点P的加速度方向沿y轴负方向

C. 在到，质点P通过的路程为

D. 在到，质点P通过的路程为

【答案】C

【解析】

【详解】A．图（b）为质点的振动图像，则知在时，质点正从平衡位置向波峰运动，所以时，质点向轴正方向运动，可知该波沿轴正方向传播，此时质点正向y轴负方向运动，故A错误；

B．由图乙读出周期

从到经过的时间为

则在时，质点位于轴下方，加速度方向与轴正方向相同，故B错误；

CD．该简谐横波的表达式为

时的位移为

波向前传播的位移

此时波形为负余弦图，即时质点的位移

所以从到，质点P通过的路程为

故C正确，D错误

故选C。

5. 如图（a）所示水平弹簧振子的平衡位置为O点，在B、C两点之间做简谐运动，规定水平向右为正方向。图（b）是弹簧振子做简谐运动的图像，下列说法正确的是（　　）

A. 弹簧振子从B点经过O点再运动到C点为一次全振动

B. 弹簧振子的振动方程为

C. 弹簧振子在2.5s内的路程为1m

D. 图（b）中的时刻振子的速度方向与加速度方向都为负方向

【答案】C

【解析】

【详解】A．弹簧振子从B点经过O点再运动到C点为次全振动，故A错误；

B．根据题图乙可知，弹簧振子的振幅是，周期为，则角速度为

规定向右为正方向，时刻位移为0.1m，表示振子从B点开始运动，初相为，则振子的振动方程为

故B错误；

C．因周期，则

则振子在前2.5s内的路程为

故C正确；

D．图（b）中的时刻振子的速度方向为负，此时刻振子正在沿负方向做减速运动，即从O向C运动，但加速度方向为正，故D错误。

故选C。

6. 在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，不考虑灯泡电阻的变化，电流表和电压表均为理想电表，电流表、电压表示数变化量的大小分别为，则下列说法正确的是（　　）

A. 电源输出功率减小，电源效率增大 B. 变小

C. 电压表和电流表示数均变大 D. 灯L1变亮，灯L2变暗

【答案】D

【解析】

【详解】A．由题可知，由于无法判断外电阻与电源内阻的关系，则无法判断电源的输出功率变化；滑片P向下调节，滑动变阻器的阻值R减小，即电路中的总电阻R总减小，由部分电路欧姆定律可得，电路中的总电流I总增大，电路内压U内增大，路端电压U外减小，由电源的效率得

即电源效率减小，故A错误；

B．根据闭合电路欧姆定律

可知

因不考虑灯泡电阻的变化，则滑片P向下调节时，不变，故B错误；

CD．灯L1的电流增大，亮度变大，L1的电压U1增大，又路端电压U外减小，所以灯L2和电容器两端的电压U2都减小，所以灯L2变暗，L2的电流I2也减小，电压表示数减小；又总电流增大，所以电流表的示数增大，故C错误，D正确。

故选D。

7. 超弹性碰撞是一个精彩的演示实验，把一个弹性小球放在一个弹性大球上，使它们自由落下，当它们落到弹性的水平地面上反弹时，小球跳得比原来高许多倍。某同学演示这个实验时，将A、B两个大小不同的弹力球从离水平地面h高处由静止同时释放，如图所示。释放时A、B两球（均可视为质点）相互接触且球心连线竖直，碰撞过程中均无机械能损失，若A球反弹后离碰撞点的最大高度为H=4h，则A、B两球的质量之比为（　　）

A. 1：3 B. 2：3 C. 1：2 D. 3：4

【答案】A

【解析】

【详解】两球下落过程中根据系统机械能守恒有

解得

设两个小球触地碰撞后，A的速度大小为，B的速度大小为，B球与地面碰撞后速度等大反向，然后与A发生弹性碰撞，取向上为正方向，根据动量守恒定律可得

根据系统机械能守恒定律有

A碰后由机械能守恒得

联立解得

由题知

H=4h

联立解得

故A正错，BCD错误。

故选A。

8. 如图甲所示为研究光的干涉与衍射现象的实验装置，狭缝S1、S2的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射在狭缝上，实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样（图中阴影部分表示暗条纹）。下列说法正确的是（　　）

A. 图乙是光的衍射图样，图丙是光的干涉图样

B. 遮住一条狭缝，仅减小另一狭缝的宽度，图丙中亮条纹宽度将变宽

C. 照射双缝时，仅增加L，图乙中相邻亮条纹的中心间距减小

D. 照射双缝时，若S1、S2到屏上P点的距离差为半波长的奇数倍，P点处是亮条纹

【答案】B

【解析】

【详解】A．双缝干涉图样的相邻亮或暗条纹的间距不变，故乙为双缝干涉图样，而衍射图样为中间宽两侧窄的特点，故图丙为光的衍射图样，A错误；

B．狭缝越小，衍射的范围越大，衍射条纹越宽，遮住一条狭缝，另一狭缝宽度减小，其他条件不变，则衍射现象增强，图丙中亮条纹宽度将增大，B正确；

C．根据双缝干涉公式

可知当仅增加L时，图乙中相邻亮条纹的中心间距增大，C错误；

D．照射双缝时，若S1、S2到屏上P点的距离差为半波长的奇数倍，则两束光波发生相互削弱，即为暗条纹，D错误。

故选B

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9. 下列说法正确的是（　　）

A. 高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的偏振现象

B. 在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场

C. 验钞机检验钞票真伪体现了紫外线的荧光作用

D. 玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象

【答案】CD

【解析】

【详解】A．高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是镜头上有增透膜，增透膜能让反射光发生相消干涉，这样就可以降低镜头表面的反射率，减少光能损失，因此是光的薄膜干涉现象，A错误；

B．根据麦克斯韦理论，均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，B错误；

C．验钞机检验钞票真伪体现了紫外线的荧光作用，C正确；

D．玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象，D正确。

故选CD。

10. 如图所示，一列横波沿x轴传播，在时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示，下列说法中正确的是（　　）

A. 由该波形曲线读出这列波的振幅为0.2m

B. 该波形曲线上平衡位置位于处的质点振动的周期可能是0.3s

C. 若周期大于0.05s，则该波的最小波速是20m/s

D. 若周期大于0.05s，则该波的最大波速是140m/s

【答案】CD

【解析】

【详解】A．根据图像可得这列波的振幅为，波长为，A错误；

B．根据波的周期性可得

或

解得

或，

可得无论哪种情况质点振动的周期不可能是0.3s，B错误；

CD．根据前面分析若周期大于0.05s，当时，代入解得

此时，根据公式可得波速为

代入数值可得此时波速为或；同理当时，有

此时，根据公式可得波速为

代入数值可得此时波速为或；所以最小波速为，最大波速为，CD正确。

故选CD。

11. 一列沿x轴传播的简谐横波，t=3s时的波形如图甲所示，x=3m处质点的振动图像如图乙所示，则波速可能是（　　）

A. 1m/s B. m/s C. m/s D. m/s

【答案】AB

【解析】

【详解】在t=3s时，由x=3m处质点的振动图像由图乙可知，波的周期为T=6s，质点在t=3s时从平衡位置向下振动，若波沿x轴正方向传播，则x=3m处质点可能处在处，则有

解得

（n=0，1，2，3…）

则波速可能是

（n=0，1，2，3…）

当n=0时

当n=1时

当n=2时

若波沿x轴负方向传播，则x=3m处质点可能处在处，则有

解得

（n=1，2，3…）

则波速可能是

（n=1，2，3…）

当n=1时

当n=2时

因此由题意可知AB正确， CD错误。

故选AB。

12. 如图，质量均为m的木块P、Q静止在光滑水平面上，两木块用轻弹簧连接，处于静止状态，质量为的子弹以大小为的水平速度射入木块P并留在其中，子弹射入木块的过程时间极短，下列说法正确的是（　　）

A. 子弹射入木块P过程，木块P和子弹组成的系统动量守恒、机械能守恒

B. 子弹射入木块P过程，木块P和子弹组成的系统损失的机械能为

C. 木块P（含子弹）和Q作用的过程，木块P（含子弹）、Q和弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒

D. 木块P（含子弹）和Q作用的过程，弹簧获得的最大弹性势能为

【答案】BCD

【解析】

【详解】AB．子弹射入木块P过程中，时间极短，弹簧的弹力忽略不计，满足动量守恒

由于这个碰撞是完全非弹性碰撞，损失的机械能

可得

A错误，B正确；

C．木块P（含子弹）和Q作用的过程，所受合外力为零，并且只有弹簧的弹力做功，整个系统动量守恒、机械能守恒，C正确；

D．木块P（含子弹）和Q速度相等时，弹簧的弹性势能最大，此时

最大弹性势能

解得

D正确。

故选BCD。

第Ⅱ卷（非选择题 共60分）

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据处理、误差分析等。例如：

（1）实验仪器。在“练习使用多用表”实验时，某同学用多用表的电阻“”档测定值电阻阻值，表盘的示数如图所示，则该阻值__________ 。

（2）在“多用电表的使用”实验中，某同学进行了如下操作和思考。利用多用电表测量未知电阻．用电阻挡“”测量时发现指针示数如图所示，为了得到比较准确的测量结果，下列选项中合理的步骤为________（填写选项前的字母）；

A．将选择开关旋转到电阻挡“”的位置

B．将选择开关旋转到电阻挡“”的位置

C．将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量

D．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向“”

（3）数据分析。某同学用插针法测定一个半圆形玻璃砖的折射率。正确操作后，做出的光路图如图所示。O为圆心，己知AB的长度为，AO的长度为，CD的长度为，DO的长度为，则此玻璃砖的折射率可表示为________。

（4）用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样，用绿色滤光片时从目镜中可以看到绿色的干涉条纹。在其他条件不变的情况下，下列操作可以使条纹间距变大的是（        ）

A．换成红色滤光片        B．换成缝宽更大的单缝

C．换成双缝间距更大的双缝    D．换成更短的遮光筒

【答案】    ①. 180    ②. BDC    ③.     ④. A

【解析】

【详解】（1）[1]欧姆表的读数为指针示数与倍率的乘积，如图欧姆表读数为

R=18.0×10Ω=180Ω

（2）[2]欧姆挡测电阻时指针偏转角度过大，是由于挡位过大，需选取小挡位，进行欧姆调零后再测阻值，故顺序为BDC；

（3）[3]如图设圆的半径为R，入射角为i，折射角为r，由几何关系可得

所以折射率为

（4）[4]A．根据双缝干涉条纹间距公式

因红光的波长比绿光长，故换成红色滤光片可以使条纹间距变大，故A正确；

B．根据双缝干涉条纹间距公式

可知条纹间距与单缝的宽窄无关，故B错误；

C．根据双缝干涉条纹间距公式

可知换成双缝间距更大的双缝，则条纹间距变小，故C错误；

D．根据双缝干涉条纹间距公式

可知换成更短的遮光筒，则条纹间距变小，故D错误。

故选A。

14. 某物理兴趣小组想测定一种特殊电池的电动势E和内电阻r：

（l）某成员用多用电表的直流电压“2.5V”挡进行测量，结果指针偏转如图所示，则该电池的电动势约为__________V。

（2）估测后，该小组成员经过充分讨论后，利用下列器材进行实验：

A.毫安表A1（量程0-0.2mA，内阻r1=1.0Ω）

B.毫安表A2（量程0-200mA，内阻r2约为0.003Ω）

C.滑动变阻器R（0-15Ω）

D.定值电阻R。=2.0Ω

E定值电阻R1=9999.0Ω

F.开关一个，导线若干

①为了使测量尽可能精确，请将虚线方框内的实验电路图补充完整；

（    ）

②实验时，A1的示数为I1，A2的示数为I2，根据实验数据绘出I1-I2的图象如图所示，则该电池的电动势为__________V，内阻为r=__________Ω。（结果均保留三位有效数字）。

【答案】    ①. 1.55    ②.     ③. 1.60    ④. 2.00

【解析】

【详解】（l）[1]由图，选0-250V表盘，则读数为

（2）① [2]因题中未给电压表，故需把毫安表改装，则用.毫安表A1与定值电阻R1串联，且滑动变阻器串联接入电路，定值电阻R0保护电路，故电路图为

② [3][4]由闭合电路的欧姆定律可得

化简得

结合图像可知，，则

，则

15. 如图所示是一列沿x轴传播的简谐波，实线表示简谐波在时刻的波形图，虚线表示时的波形图。设波的周期为T，，则：

（1）若波向右传播且，计算波传播的速度大小；

（2）若波向左传播且，计算波传播的速度大小。

【答案】（1）28m/s；（2）36m/s

【解析】

【详解】由图可知，此波的波长       

（1）当波向右传播且时 波传播的距离

所以

（2）当波向左传播且时 波传播距离

所以

16. 利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势，电源内阻，电动机内阻，电阻，重物质量。当电动机以稳定的速度匀速提升重物时，理想电压表的示数为。不计空气阻力和摩擦，取。求：

（1）电源的总功率；

（2）电动机的输入功率；

（3）重物匀速上升时的速度。

【答案】（1）3W；（2）2W；（3）1.5m/s

【解析】

【详解】（1）流经电源的电流为

电源的总功率为

（2）电动机两端的电压为

电动机的输入功率为

（3）电动机的热功率为

电动机的输出功率为

重物匀速上升时有

解得

17. 光导纤维（可简化为长直玻璃丝）的示意图如图所示。玻璃丝长为，、为其左、右平行的两端面。一单色光以入射角（可调整）从端面射入玻璃丝，且全部从端面射出。已知玻璃丝对该单色光的折射率为，光在真空中的速度为。求：

（1）的取值范围；

（2）光在玻璃丝中传播的最长时间。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）玻璃丝对该单色光的折射率为，令临界角为C，则有

作出光路如图所示

由于一单色光以入射角（可调整）从端面射入玻璃丝，且全部从端面射出，则

由于

，

解得

（2）光在玻璃丝中传播的距离

光在速度的大小为

结合上述可解得光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为

由于

在刚好发生全反射时，光线从端面AB传播到其另一端面所需的时间最长，结合上述，解得

18. 如图所示，光滑水平面MN上放两相同小滑块A、B，左端挡板处有一弹射装置P，右端N处与水平传送带平滑连接，传送带水平部分长度L=8m，传送带沿逆时针方向以恒定速度匀速转动。滑块A、B（大小不计）与传送带间的动摩擦因数，滑块A、B质量mA=mB=1kg。开始时滑块A、B均静止，A、B间压缩一轻质弹簧（与A、B均未栓接），弹簧中锁定有弹性势能Ep=16J。现解除锁定，弹开A、B并立即拿走弹簧， g取。

（1）计算A、B弹开后瞬间，A、B速度大小vA1、vB1；

（2）滑块B获得速度后，向右运动滑上传送带，计算滑块B在传送带上向右滑动的最远距离sm和滑块B从传送带返回水平面MN时的速度大小vB2，已知在这个过程中，B没有与A相碰；

（3）若滑块B返回水平面MN后与被弹射装置P弹回的A在水平面上相碰，且A、B碰后互换速度。则弹射装置P至少给A做多少功才能让A、B碰后B能从Q端滑出。

【答案】（1），；（2），；（3）

【解析】

【详解】（1）解除锁定弹开、B过程中，设向右为正方向，由机械能守恒有

由动量守恒有

两式联立解得

，

（2）滑块B滑上传送带后做匀减速运动，当速度减为零时，运动距离最远，由动能定理得

解得

滑块B沿传送带向左返回时，根据运动的对称性，滑块将在摩擦力作用下一直做匀加速运动直到滑上水平面。由动能定理得

解得

（3）设弹射装置对A做功为，则

A、B碰后速度互换，B的速度

B要滑出平台Q端，由能量关系有

联立解得

即装置P至少给A做8J的功才能让B从Q端滑出。